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INSTITUTO
JIMÉNEZ DE LA ESPADA
CARTAGENA
1º Bachillerato
Relación 5. Dinámica II
DEPARTAMENTO
FÍSICA Y QUÍMICA
SISTEMAS NO INERCIALES: FUERZAS DE INERCIA
1.- Una persona de 53 kg se sube encima de una balanza dentro de un ascensor.
Determine la lectura de la balanza en los siguientes casos:
a) El ascensor está en reposo.
b) Acelera hacia arriba a 2,5 m/s2.
c) Asciende a velocidad constante de 4,5 m/s.
d) Asciende frenando a razón de 2,0 m/s2.
e) Baja con una aceleración de 2,5 m/s2.
(S. 53 kg; 66,52 kg; 53 kg; 42,18 kg; 39,5 kg)
2.- Determina la fuerza centrífuga que siente una persona de 80 kg situada en el
ecuador terrestre y en el polo norte. Dato radio terrestre 6370 km.
3.- ¿Cuál debe ser la velocidad angular de una nave espacial en forma de disco
de 500 m de perímetro para que en su interior se simule la gravedad terrestre de
9,81 m/s2?
4.- Determine la aceleración que debe actuar sobre un camión para que no deslice
una caja de 3 kg situada sobre la parte frontal y vertical del camión, sin
apoyarla en el suelo. El coeficiente de rozamiento es de 0,7.
TRABAJO Y ENERGÍA
5.a) Determine el estiramiento y la energía potencial elástica almacenada en
un muelle de 100 N/m del que pende verticalmente un objeto de 5 kg.
b) Determine el estiramiento y la energía potencial elástica almacenada en
el mismo muelle que se encuentra apoyado sobre un plano inclinado de 40º y
se le cuelga en un extremo un objeto de 5 kg.
c) Repita el apartado b) suponiendo que existe un coeficiente de
rozamiento entre el bloque y el plano inclinado de 0,3.
Pag. 304: 7; Pag. 307: 15; Pag. 309: 17; Pag. 310: 19; Pag. 321: 36 – 37.
12.- En el mes de julio de 1994, el cometa Shoemaker-Levy chocó con el planeta
Júpiter, en su atmósfera a una velocidad de 60 km/s. La masa de los fragmentos
del cometa era comparable a la de una esfera de 27 km de diámetro y una densidad
semejante a la del agua, es decir 1000 kg/m3. Calcula:
a) La energía del impacto.
a) b) El coste de esa energía, tomando como referencia el precio del kW.h de
origen eléctrico, que es de 0,27 €.
(Dedicado a J)
S: a) E = 1,8. 1025 J; b) 1,35. 1018 €.
13.- Desde una terraza situada a 15 m de altura, se lanza hacia arriba una
pelota de 72 g, con una velocidad inicial de 20 m/s, formando un ángulo de 45º
con la horizontal. Calcula:
a) La energía mecánica de la pelota cuando se encuentra a una altura de 10 m
sobre el suelo. ¿Qué velocidad lleva en ese instante?
b) La velocidad de la pelota al llegar al suelo.
S: a) E = 25 J, v = 22,3 m/s; b) v = 26,3 m/s
14.- Un bloque de 5 kg desciende, desde el reposo, por un plano inclinado 30º
con la horizontal, su longitud es de 10 m y el coeficiente de rozamiento es 0,1.
¿Qué velocidad tendrá el bloque al final del plano?
S: v = 9,2 m/s
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JIMÉNEZ DE LA ESPADA
CARTAGENA
1º Bachillerato
Relación 5. Dinámica II
DEPARTAMENTO
FÍSICA Y QUÍMICA
15.- Se lanza un cuerpo a lo largo de un plano horizontal con una velocidad
inicial de 5 m/s. El coeficiente de rozamiento entre el cuerpo y el plano es
0,25. ¿Qué distancia recorre el cuerpo hasta pararse?
S: 5,1 m
16.- Un proyectil de 10 g choca horizontalmente con una velocidad de 500 m/s con
un bloque de 5 kg de masa que se encuentra en reposo sobre una mesa. El
coeficiente de rozamiento bloque-mesa es 0,3. Calcula el espacio recorrido sobre
la mesa hasta pararse por el sistema formado por el bloque y el proyectil
incrustado.
S: 0,17 m
17.- En la cima de la montaña rusa de la figura, el coche con sus ocupantes
(masa total 1000 kg) está a una altura de 40 m del suelo y lleva una velocidad
de 5 m/s. Suponiendo que no hay rozamientos, calcula la velocidad del coche
cuando está en la segunda cima, que tiene una altura de 20 m.
S: v = 20,5 m/s
18.- Un bloque de madera está unido al
extremo de un resorte, como indica la
figura. Contra el bloque de 1 kg, se
dispara horizontalmente un proyectil de
200 g con una velocidad de 100 m/s, que
se
incrusta
en
el
bloque.
Si
la
constante elástica del muelle
es k =
200 N/m, calcula:
a) La velocidad con que inicia el movimiento el sistema bloque-proyectil
después del impacto.
b) La longitud que se comprime el muelle.
S: s) v = 16,7 m/s; b) x = 1,29 m.
19.- Un cuerpo se desliza desde el reposo sin rozamiento por una vía en forma de
rizo como indica la figura. Calcula:
a) La velocidad del cuerpo cuando pasa por el punto A.
b) La velocidad del cuerpo cuando pasa por el punto B.
c) Desde que altura se debe dejar caer el cuerpo para que al pasar por el
punto B la fuerza centrípeta sea igual al peso del cuerpo?
S: a) vA = 9,4 m/s; vB = 7,7 m/s; h = 3,7
m.